Kako se aluminizirani PET film s visokim barikom postiže izvrsna svojstva barijere i višenamjenske primjene?

1. Analiza mehanizma strukture i barijere Visoki barijerski metalizirani film za kućne ljubimce

U području modernih materijala za pakiranje, metalizirani kućni film visoke barijere ističe se svojim izvrsnim performansama i postao je preferirani materijal za mnoge industrije. Da bismo duboko razumjeli zašto može postići izvrsna svojstva barijere i multifunkcionalne primjene, prvo moramo istražiti njegovu jedinstvenu strukturu i mehanizam barijere.

Sam film (polietilen tereftalat) ima određena svojstva barijere. Njegova struktura molekularnog lanca je redovna i usko raspoređena, što može u određenoj mjeri blokirati prodor plina i vlage. Međutim, kako bi se ispunili viši zahtjevi za barijerom, postupak aluminizacije primjenjuje se na PET film, formirajući tako aluminizirani PET film s visokom barijerom.

Aluminizirani PET film visoke barijere obično se sastoji od višeslojne strukture. Najosnovniji je sloj baze kućnih ljubimaca, koji pruža dobra mehanička svojstva i svojstva obrade za cijeli film. Debljina osnovnog sloja kućnih ljubimaca uglavnom je između 12 i 50 mikrona, a različite debljine prikladne su za različite scenarije nanošenja. Na primjer, u području pakiranja hrane, tanji sloj baze kućnih ljubimaca (12-25 mikrona) može osigurati određenu snagu i smanjiti troškove; Dok će se u nekim industrijskim pakiranju s višim zahtjevima za mehaničkom čvrstoćom koristiti deblji sloj kućnih ljubimaca (25-50 mikrona).

Na vrhu sloja kućnih ljubimaca nalazi se aluminijski premaz. Aluminijski premaz je ključni dio za postizanje visokih svojstava barijere. Njegova je debljina izuzetno tanka, obično između 30 i 100 nanometara. Proces aluminijskog premaza općenito koristi vakuum isparavanje. U visokom vakuumskom okruženju, aluminijska žica se zagrijava u isparivano stanje, a aluminijska para se taloži na površini PET filma kako bi se formirala kontinuirani i gusti metalni aluminijski sloj. Ovaj aluminijski premaz je poput čvrste barijere koja može učinkovito blokirati prodor plinova i tekućina poput kisika i vodene pare. Aluminijski atomi usko su raspoređeni s gotovo bez pora, što otežava prolazak molekula plina i molekula vode.

Da bi se zaštitila aluminijski premaz i spriječila ga oštećenje tijekom naknadne obrade i upotrebe, na vrh aluminijskog premaza obično se primjenjuje zaštitni sloj. Zaštitni sloj uglavnom se sastoji od prozirnih polimernih materijala, poput akrilne smole, poliesterske smole itd., A njegova debljina je između 0,5 i 2 mikrona. Ovaj zaštitni sloj ne samo da može spriječiti da se aluminijski premaz ogrebe i istroši, već i poboljšava kemijsku stabilnost filma i pojačava njegovu vremensku otpornost.

Iz perspektive barijerskog mehanizma, visoki barijerski metalizirani PET film uglavnom postiže visoke performanse barijere kroz fizičku barijeru i kemijsko djelovanje. U pogledu fizičke barijere, prisutnost aluminiziranog sloja uvelike povećava duljinu puta za plinske i tekuće molekule da prodire. Kada plinske ili tekuće molekule pokušavaju proći kroz film, trebaju zaobići bezbroj aluminijskih atoma u aluminiziranom sloju, što proces prodiranja čini izuzetno teškim. Osim toga, zbog gustoće aluminiziranog sloja, molekule plina i tekućine teško mogu izravno proći i mogu probiti samo kroz nedostatke u aluminiziranom sloju (poput rupača, pukotina itd.). U stvarnoj proizvodnji, strogo kontrolirajući aluminijski postupak, broj i veličina ovih oštećenja može se kontrolirati u vrlo malom rasponu, što dodatno poboljšava performanse barijere.

U pogledu kemijske reakcije, aluminij je aktivni metal. Kada uđe u kontakt s kisikom, na površini će se brzo formirati vrlo tanki sloj aluminijskog oksida (AL2O3). Ovaj aluminijski oksidni film ima dobru kemijsku stabilnost i svojstva barijere, što može dodatno spriječiti prodor kisika. Istodobno, za neke korozivne plinove ili tekućine, aluminijski oksidni film također može igrati određenu zaštitnu ulogu, štiteći aluminijski premaz od korozije, održavajući na taj način svojstva barijere filma.

Pored toga, molekularna struktura sloja PET baze također doprinosi svojstvima barijere. Ester grupa (-koo-) u molekularnom lancu PET je polarna i može komunicirati s nekim polarnim molekulama (poput molekula vode) kako bi ometala difuziju molekula vode. Nadalje, van der Waals sila i vezanje vodika između molekularnih lanaca PET čine molekularne lance pobliže raspoređene, što dodatno smanjuje brzinu propusnosti plina i molekula tekućine.

Dizajn višeslojne strukture i jedinstveni mehanizam barijere visokog barijerskog metaliziranog PET filma omogućuju mu da igra važnu ulogu u mnogim poljima. Bilo da se radi o pakiranju hrane, farmaceutskom pakiranju ili elektronici, dnevnim kemikalijama i drugim industrijama, svi imaju koristi od izvrsnih svojstava barijere ovog materijala, pružajući pouzdanu zaštitu za skladištenje i prijevoz proizvoda.

2. Ključni pokazatelji performansi: barijera vode i kisika, mehanička čvrstoća i otpornost na vremenske uvjete

Razlog zbog kojeg je metalizirani kućni ljubimci visokog barija toliko popularan na tržištu je usko povezan s izvanrednim ključnim pokazateljima performansi, među kojima su svojstva vode i barijera za vodu i otpornost na kisik, mehanička čvrstoća i otpornost na vremenske uvjete. Ovi pokazatelji performansi izravno određuju primjenjivost i pouzdanost filma u različitim scenarijima primjene.

• Voda i barijera kisika jedno je od glavnih svojstava aluminiziranog PET filma s visokim barijerama. U području pakiranja hrane, prisutnost kisika uzrokovat će da ulje u hrani oksidira i postane raskošno, uzrokujući da hrana stvara miris i propada, skraćujući rok trajanja hrane; dok će prodor vodene pare učiniti vlažnom hranom, utječući na njegov ukus i kvalitetu. Za farmaceutsko pakiranje, ulazak kisika i vlage može pokrenuti kemijske reakcije u lijeku, uzrokujući da lijek propadne ili čak stvara štetne tvari. Aluminizirani PET film s visokom barijerom može učinkovito blokirati prodor kisika i vodene pare zbog svoje posebne strukture. Gustoća aluminiziranog sloja otežava izravno prolazak kisika i vodene pare. Njegove barijerske performanse za kisik obično mogu doseći 0,1 - 1,0 cm³/(m² ・ 24H ・ 1MPA), a njegove barijere za vodenu paru mogu doseći 0,1 - 1,5 g/(m² ・ 24H). Ova izvrsna performanse barijere vode i kisika mogu pružiti dobru zaštitu proizvoda u paketu, proširiti rok trajanja proizvoda i održavati kvalitetu i sigurnost proizvoda.
• Mehanička čvrstoća također je važan pokazatelj za mjerenje performansi aluminiziranog PET filma s visokim barikom. Tijekom produkcije, obrade i upotrebe filma mora izdržati razne vanjske sile poput istezanja, ekstruzije i trenja. Ako je mehanička čvrstoća filma nedovoljna, lako je razbiti, suzati i druge probleme, što utječe na efekt pakiranja i kvalitetu proizvoda. Baza kućnih ljubimaca pruža dobar temelj mehaničkih performansi za film, koji ima visoku vlačnu čvrstoću i izduživanje pri prekidu. Općenito govoreći, vlačna čvrstoća aluminiziranog PET filma s visokim barikom može doseći 100-250 MPa, a izduženje pri prekidu između 100-300%. Veća vlačna čvrstoća čini da će film biti manje vjerojatni da će se slomiti tijekom postupka istezanja i može udovoljiti zahtjevima različitih procesa pakiranja; Iako veće izduživanje u prekidu osigurava da film ima određenu fleksibilnost kada se proteže vanjskim silama i nije sklon krhkom pucanju. Osim toga, otpor filma za punkciju također je vrlo kritičan, pogotovo kada pakirate neke oštre predmete. Dobra otpornost na probijanje može spriječiti da se film probije i izbjegne curenje proizvoda ili onečišćenje. Kroz razumni strukturni dizajn i odabir materijala, aluminizirani kućni ljubimci visokog barika mogu imati dobru otpornost na probijanje kako bi zadovoljio potrebe za pakiranjem različitih proizvoda.
• Otpornost na vremenske uvjete odnosi se na sposobnost aluminiziranog PET filma s visokim barijem da održava stabilne performanse u različitim klimatskim uvjetima, poput temperaturnih promjena, svjetlosti, vlage i drugih okolišnih čimbenika. U stvarnim se primjenama film može suočiti s različitim uvjetima okoliša kao što su visoka temperatura, niska temperatura, vlaga i izravna sunčeva svjetlost. Ako film ima lošu otpornost na vremenske uvjete, može omekšati i deformirati u okruženju s visokom temperaturom, što utječe na brtvljenje paketa; Može postati krhki i puknuti u okruženju s niskim temperaturama; a aluminijski sloj može oksidirati i otpasti nakon dugotrajnog izlaganja sunčevoj svjetlosti, što rezultira smanjenjem performansi barijere. Kako bi se poboljšala vremenska otpornost filma, osim odabira materijala za kućne ljubimce i aluminiziranih procesa s dobrom vremenskom otpornošću, u zaštitni sloj bit će dodani neki posebni aditivi poput UV apsorbera i antioksidanata. UV apsorberi mogu apsorbirati ultraljubičaste zrake kako bi spriječili da oštete film; Antioksidanti mogu inhibirati oksidaciju aluminiziranog sloja i proširiti radni vijek filma. Optimizirani aluminizirani PET film s visokim barikom može održavati dobre performanse u temperaturnom rasponu od -40 ℃ do 80 ℃, a još uvijek može održavati svoju barijeru i stabilnost mehaničke čvrstoće u dugoročnom svjetlu i vlažnom okruženju.

Tri ključna pokazatelja performansi vode i kisikove barijere, mehanička otpornost na čvrstoću i vremenske prilike međusobno su povezani i međusobno utjecajni, te zajednički određuju sveobuhvatnu izvedbu aluminiziranog PET filma s visokim barijerama. U različitim poljima aplikacija, prema karakteristikama proizvoda i okruženju upotrebe, zahtjevi za ova tri pokazatelja performansi također su različiti. Samo potpuno razumijevanjem i savladavanjem ovih ključnih pokazatelja performansi možemo bolje igrati prednosti aluminiziranog kućnog ljubimca s visokim barijerama i zadovoljiti sve raznolikiju potražnju tržišta za ambalažnim materijalima.

3. Učinak postupka aluminijskog obloga na svojstva barijere filma za kućne ljubimce

Proces aluminijskog obloga jedan je od ključnih čimbenika koji određuju svojstva barijere visokog pET filma s aluminijskim aluminijem. Različiti parametri i metode procesa aluminijskog obloga imat će značajan utjecaj na strukturu i svojstva filma. Dubinsko istraživanje odnosa između procesa aluminija i svojstava prepreka od velikog je značaja za poboljšanje kvalitete filma i zadovoljavanje potražnje na tržištu.

Trenutno je najčešće korišteni postupak za aluminijsko oblaganje PET filma je vakuum isparavanje. Tijekom postupka isparavanja vakuuma, postoji nekoliko ključnih parametara koji će utjecati na kvalitetu sloja aluminijskog obloga i svojstva barijere filma, uključujući stupanj vakuuma, temperaturu isparavanja, brzinu aluminijskog obloga, brzinu pokretanja filma itd.

• Stupanj vakuuma jedan je od važnih čimbenika koji utječu na kvalitetu aluminijskog obloga. Tijekom postupka isparavanja vakuuma, tlak u komori za oblaganje mora se smanjiti na izuzetno nisku razinu, a stupanj vakuuma općenito je potreban da dosegne 10⁻³ - 10⁻⁴ PA. U tako visokom vakuumskom okruženju, prosječni slobodni put molekula aluminijske vapore je duži, a oni se mogu prebaciti na sloj i utemeljivanje na površini PET -a. Ako je stupanj vakuuma nedovoljan, molekule plina koje su ostale u komori za oblaganje sukobit će se s molekulama aluminijske pare, ometajući kretanje molekula aluminijske pare, što će rezultirati neravnomjernom raspodjelom molekula aluminiona, pojaviti se u postupku taloženja i kao što se probijaju, a kao da se probijaju pinhols aluting aluting aluting aluting aluting aluting aluting aluting i probijaju se u postupku taloženja i probijaju se kao i alus. Svojstva barijera filma. Studije su pokazale da će se, kada se stupanj vakuuma poveća s 10⁻³ PA na 10 q² PA, broj rupa u sloju aluminijskog premaza značajno povećao, a svojstva barijere filma za kisik će se smanjiti za oko 30%.
• Temperatura isparavanja izravno utječe na brzinu isparavanja aluminija i energiju molekula pare. Točka topljenja aluminija je 660 ° C. Tijekom postupka isparavanja vakuuma, temperatura izvora isparavanja obično se kontrolira na 1200-1400 ° C. Kada je temperatura isparavanja preniska, brzina isparavanja aluminija je spora, a količina ispare aluminijske pare po jedinici vremena nije dovoljna, što otežava formiranje kontinuiranog i gustog aluminijskog sloja za oblaganje; Iako je temperatura isparavanja previsoka, energija molekula aluminijske pare bit će previsoka, a kada se odloži na površinu PET filma, može oštetiti film i utjecati na izvedbu filma. Pored toga, previsoka temperatura isparavanja također će povećati potrošnju energije i troškove proizvodnje. Odgovarajuća temperatura isparavanja može osigurati da se aluminijska para taloži na površini PET filma odgovarajućom brzinom i energijom kako bi se stvorio jednolični i gusti sloj aluminijskog premaza, poboljšavajući tako svojstva barijere u filmu.
• Usklađivanje između brzine aluminizacije i brzine pokretanja filma također je presudna. Brzina aluminizacije odnosi se na masu aluminija nanesene na površini PET filma po jedinici vremena, a brzina pokretanja filma odnosi se na brzinu kojom se PET film kreće u komori za oblaganje. Ako je brzina aluminizacije prebrza, a brzina pokretanja filma presporna, aluminijska para će se pretjerano nakupljati na površini filma, tvoreći debeli i neravnomjerni aluminirajući sloj, pa čak i o ljuštenje aluminijskog sloja; Suprotno tome, ako je brzina aluminizacije prespora, a brzina pokretanja filma prebrza, aluminijski sloj će biti pretanak i nesposoban za formiranje učinkovite barijere, a barijerska izvedba filma bit će značajno smanjena. Stoga je potrebno precizno prilagoditi brzinu aluminizacije i brzinu pokretanja filma prema specifičnoj proizvodnoj opremi i zahtjevima procesa kako bi se postiglo najbolje podudarno stanje kako bi se dobila idealna debljina i kvaliteta aluminizirajućeg sloja.

Pored parametara procesa isparavanja vakuuma, performanse i struktura opreme za oblaganje aluminija također će utjecati na efekt aluminija. Na primjer, vrsta i dizajn izvora isparavanja utjecat će na ujednačenost i stabilnost isparavanja aluminija; Oblik i veličina komore za oblaganje utjecat će na raspodjelu vakuuma i difuziju aluminijske pare; Točnost i stabilnost sustava za prijenos filma utjecat će na napetost i radno stanje filma tijekom postupka aluminijskog obloga. Napredna oprema za oblaganje aluminija može bolje kontrolirati parametre procesa aluminijskog procesa, osigurati stabilnost i dosljednost postupka oblaganja aluminija i na taj način proizvesti PET filmove s visokim aluminijskim PET-om s kvalitetnijim i boljim svojstvima barijere.

Proces aluminizacije ima ključni utjecaj na svojstva barijere filma za kućne ljubimce. Optimiziranjem parametara procesa isparavanja vakuuma, odabirom odgovarajuće aluminizacijske opreme i preciznom kontrolom svake veze u procesu aluminizacije, kvaliteta aluminizirajućeg sloja može se učinkovito poboljšati, svojstva barijera u filmu mogu se poboljšati, a potrebe različitih industrija alumiziranog filma s visokim pticama mogu biti ispunjene.

4. Polja primjene i budući trendovi razvoja visokih barijera metaliziranih PET filmova

Aluminizirani PET film visoke barijere široko se koristio u mnogim poljima zbog izvrsnih svojstava barijere, dobre mehaničke čvrstoće i izvrsne otpornosti na vremenske uvjete. Uz kontinuirani razvoj znanosti i tehnologije i promjene u potražnji na tržištu, njegov budući trend razvoja također je privukao veliku pažnju.

• Na području pakiranja hrane najprimjereniji se aluminijski ljubimci s visokim barikom. Može učinkovito blokirati kisik, vodenu paru i svjetlost, spriječiti hranu od oksidacije, vlage i propadanja i proširiti rok trajanja hrane. Na primjer, u ambalaži napuhane hrane kao što su čips od krumpira i keksa, aluminizirani ljubimci s visokim barikom mogu održavati svjež okus hrane i spriječiti oksidaciju i promućicu ulja; U pakiranju kuhane hrane poput mesa i ribe može blokirati kisik, inhibirati rast bakterija i osigurati svježinu i sigurnost hrane. Osim toga, aluminizirani kućni ljubimci s visokim bačvarom također imaju dobru ispis, a može se koristiti za izradu izvrsnih uzoraka pakiranja kroz ispis u boji kako bi se privukla pažnja potrošača i poboljšala tržišnu konkurentnost proizvoda.
• Farmaceutska ambalaža ima izuzetno visoke zahtjeve za sigurnošću materijala i prepreka, a aluminizirani kućni film s visokim barijerama upravo ispunjava ove zahtjeve. Može spriječiti da se lijekovi kontaktiraju s kisikom, vlagom, svjetlom itd. U vanjskom okruženju i izbjegavati kemijske reakcije zbog kojih lijekovi postaju neučinkoviti. U pakiranju tableta, kapsulama i drugih lijekova, aluminizirani PET film s visokim barijem koristi se u kombinaciji s aluminijskom folijom, PVC-om i drugim materijalima kako bi se stvorila višeslojna pakinska struktura, pružajući svestranu zaštitu lijekovima. Istodobno, njegovo dobro brtvljenje može učinkovito spriječiti da se lijekovi onemogući tijekom transporta i skladištenja, osiguravajući sigurnost lijekova pacijenata.
• U elektroničkoj industriji, aluminizirani kućni film visokih udara uglavnom se koristi za ambalažu litijumskih baterija i elektroničkih proizvoda otpornih na vlagu i antioksidaciju. Tijekom proizvodnje i upotrebe litijevih baterija vrlo su osjetljivi na vlagu okoliša i sadržaj kisika. Aluminizirani PET film s visokim barbima može učinkovito blokirati upad vlage i kisika, spriječiti kratke spojeve ili kemijske reakcije unutar litijevih baterija i poboljšati sigurnosni i uslužni vijek litijevih baterija. Za neke precizne elektroničke komponente, kao što su integrirani krugovi i senzori, aluminizirani PET film s visokim barikom može se koristiti kao materijal za pakiranje otpornih na vlagu i antioksidaciju kako bi se zaštitili elektronički komponenti od okolišnih čimbenika tijekom transporta i skladištenja, osiguravajući njihove stabilne performanse.
• Aluminizirani PET film s visokim barbirom sve se više koristi u pakiranju dnevnih kemijskih proizvoda. Parfemi, šamponi, kozmetika i drugi dnevni kemijski proizvodi skloni su hlapljivoj i propadanju. Aluminizirani PET film s visokim bačvarom može učinkovito spriječiti aktivne sastojke u proizvodima da isparlji i oksidiraju kada su u kontaktu s zrakom, održavajući tako kvalitetu i aromu proizvoda. Osim toga, njegov prekrasan izgled i dobar efekt ispisa također pomažu u poboljšanju slike robne marke dnevnih kemijskih proizvoda.

Razvojni trend metaliziranog PET filma s visokim barikom uglavnom se odražava na sljedeće aspekte. Uz kontinuirano poboljšanje svijesti o okolišu, razvoj zelenog i ekološki prihvatljivog aluminiziranog filma visokih barika postat će važan smjer. S jedne strane, istraživanje razgradivih materijala za kućne ljubimce kako bi se smanjilo zagađenje u okoliš; S druge strane, optimizirajte postupak aluminizacije kako bi se smanjila potrošnja energije i emisija otpada u proizvodnom procesu. Drugo, kako bi se zadovoljila tržišna potražnja za multifunkcionalnim materijalima za pakiranje, aluminizirani PET film s visokim barikom razvit će se u smjeru multifunkcionalnog kompozita. Na primjer, kompozit s antibakterijskim materijalima za davanje antibakterijskih svojstava filma, nanesenih na ambalažu hrane i lijekova, daljnje proširuje rok trajanja proizvoda; Kompozit sa pametnim materijalima za dobivanje funkcija osjetljivosti filma kao što su temperatura i vlaga i nadgledajte status okoliša unutar paketa u stvarnom vremenu. Nadalje, s kontinuiranim razvojem nanotehnologije, nano-prekrivajuća tehnologija primijenit će se na produkciju aluminiziranog PET filma s visokim barinovima. Prevlačenjem materijala nano-razine na površini filma, svojstva barijere filma mogu se dodatno poboljšati, istovremeno smanjujući debljinu filma, smanjujući količinu korištenih materijala i smanjujući troškove.

Aluminizirani kućni ljubimci visoke barijere igrali su važnu ulogu u mnogim poljima i u budućnosti ima široke izglede za razvoj. Kroz kontinuiranu inovaciju i tehnološki napredak zadovoljit će potrebe više polja i donijeti više praktičnosti i vrijednosti u životima i industrijskoj proizvodnji.